Система калибров прокатного стана

(57) Изобретение и цветной металл использовано для крупного сечения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСНСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 62 1,771,22,04 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР У 452375, кл. В 21 В 1/00, 1974.Авторское свидетельство СССР В 667307, кл, В 21 Л 1/04, 1978, (54) СИСТЕМА КАЛИБРОВ ПРОКАТНОГО СТАНАотносится к чернойургии и может бытьпрокатки заготовокв двухвалковых клетях. Цель изобретения - повышениекачества заготовок путем проработки их осевой зоны. Система калибровсодержит четное число последовательно расположенных формирующих калибров 1-10 с различным углом наклонаплоскости разъема к горизонтали. Приэтом ступенчатые калибры чередуютсяс гладкими. В каждой паре калибров,начиная с первой, плоскости разъемапараллельны, а плоскости разъема смежных пар взаимно повернуты, и их уголнаклона к горизонтали возрастает отпервой до последней пары. Значительна проработка осевой зоны заготовокдостигается сдвиговой деформациейпх в различных плоскостях. 1 з,п,ф-лы; О ил.1 12979Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях. 5Целью изобретения является повышение качества заготовок путем проработки их осевой зоны.На Фиг. 1-10 показаны последовательно расположенные калибры валков 1 О прокатного стана; на фиг. 11 - планировка прокатного стана, в котором реализуется предложенная система калибров; на фиг. 12 - конструкция одной иэ прокатных клетей для прокатки 5 квадратной заготовки.Система калибров прокатного стана преимущественно для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях содержит четное число после довательио расположенных формирующих калибров 1-10 (фиг. 1-10) с различным углом наклона плоскости раъема к горизонтали. Нечетные калибры 1, 3, 5 и 7 выполнены ступенчатыми. После25 каждого ступенчатого калибра расположен гладкий калибр 2, 4, 6 и 8. В каждой последовательно расположенной паре калибров, начиная с первой,плоскости разъема калибров параллельны, 30 а плоскости разъема смежных пар повернуты друг относительно друга, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары. Ступенчатые калибры 1, 3, 5 и 7 вы полнены со смещением ступеней в одинаковом направлении в плоскости,перпейдикуляриой плоскости разъема и проходящей через центр калибра.40Угол поворота плоскостей разъема, между каждыми смежными парами калибро, например калибров 3-4 и 5-б, 10-45 , а угол между плоскостями разъема первой и последней пар каодибров 135-170В процессе прокатки на стане (Фиг.11) заготовки 11 нагревают в печах 12, подвергают деформации в черновых клетях 13 и 14 и направляют в формирующую группу клетей 15, имеющую. валки с калибрами 1-10. В первой клети (фиг. 1) валки горизонтальны и в сдвиговом калибре 1 осуществляется сдвиговая деформация заготовки 11. В следующей клети (фиг. 2) калибр выполнен гладким, поэтому в нем осуществляется деформация сдвига в об-. ратном направлении и восстанавлива 54 2ется исходная форма заготовки 11. Та- .кая деформация обеспечивает нроработку литой структуры в вертикальномслое (пунктир на фиг. 2)Если средняя степень деформации сдвига равнато накопление деформации в клетяхс калибрами 1 и 2 создает степень де-.Формации 2, В следующей паре клетейвалки параллельны друг другу, но повернуты на угол Ы по отношению квалкам первой пары клетей. Во второйпаре клетей в первой иэ них валкивыполнены со ступенчатым калибром,а во второй - с гладким, что обеспечивает деформацию сдвига в прямом иобратном направлениях вдоль плоскости, наклоненной к вертикали под углом сб , и, следовательно, проработкуструктуры литого металла и в этойплоскости (фиг. 4), В ней также степень деформации равна 2, но в осевой зоне после клети 4 степень деформации уже равна 4 Х. Деформация востальных клетях осуществляется аналогично,Таким образом, каждая пара клетейосуществляет проработку литой структуры (пунктир на фиг. 1-10) в плоскостях, углы между которыми равны оЬ,В слитках диаметрами 200-500 мм диаметр дефектной осевой зовы обычно равен 80-200 мм, именно в этой зоне желательно обеспечить более высокиестепени деформации для выравниванияее свойств со свойствами основногообъема. Сдвиг по схемам, представленным на фиг. 1-10. обеспечиваетдостаточную степень деформации приоЫ,=10-45 . Увеличение этого угласвыше верхнего предела приводит ктому, что не полностью прорабатывается осевая зона и в заготовке имеются (в отдельных секторах) участкипониженной прочности и пластичности.Уменьшение угла Ж менее нижнего предела приводит к чрезмерно высокомучислу обжатий клетей стана, увеличению его размеров и массы оборудования, Для проработки всего сечениянадо, чтобы плоскость сдвига совершила относительно заготовки поворот наО оугол (180 -Ы), а поскольку сс = 10-45,то угол между осями валков первой ипоследней пар рабочих клетей станаоравен 135-170 При прокатке круга следует применять круглые калибры (фиг. 1-10), Схема исключает кантовку заготовки97954 4вой зоне обеспечена величина деформации 0,4. Такая деформация в условиях всестороннего сжатия (ввиду стесненности деформации в калибре вследствие воздействия его боковых стенок) обеспечивает высокую проработку литой структуры.Предложенная система калибров позволяет осуществить деформацию осевой 10 зоны крупных заготовок без измененияее площади поперечного сечения и ее.размеров, что обеспечивает повышение качества металла за счет получения требуемых свойств в осевой зоне. 12 личин, т.е. и Ь=ЗООмм, е( 3,3-37,5 мм в зависимости от размеров сечения.Определение силовых параметров 20 прокатки с использованием предложенной системы калибров осуществляется следующим образом.Длина зоны деформации. 1=2 Ке, где К - радиус валка в центре сечения, 25 где осуществляется сдвиг. Сила деформации среза на этой длине пло(тщадью Р =1 Ь равна КР, =Ь 2 Ке,13где К - предел текучести при срезе, а б - при растяжении. Взаимодействие с внешней зоной характеризуется мощностью среза по площади половины круга (для круглой заготовки) Р =г 220,5 0,25 Ь, а полная сила 35 Р -(Р +Р )=0 815 Ьйе е(1+О 28 ).ГЗГМомент прокатки иа верхнем валкеравен40 М 0,5 РК =0,585 ЬКе(1+).0 28 ЬКеЕсли принято е=(1-7)10 Ь, то 4 Ге =(О,10-0,27) Ж , Например, при 45 Ь=ЗОО мм, К=300 мм и б =100 МПа. е =15 мм, "ГКе = 67 мм, Р=З,бб МН, М= =2,7510 ИН м, Прис = 45 число двойных циклов сдвига 180/45 = 4, а оди 150 нарных 360/45=8, При - = 0 05 в осеЬ между клетями, которая требует скручивания заготовки или увеличения расстояния между клетями. При отношении величины сдвига е к средней толщине в данном сечении Ь, превышающем 0,4- 0,6, происходит разрушение срезом. Для того, чтобы разрушения не произошло, надо, чтобы величина 1802 е06 Ь- не превышала указанных вев у й 0,4-0,6,с (1,10-1,67) 1 О о360 е , е э 66 при М, =10 - 45, - = (1, 1-7,5)10 Формула изобретения 1. Система калибров прокатного стана преимущественно для прокатки заготовок крупного сечения в двухвалковых клетях, включающая ряд последовательно расположенных формирующих калибров с различным углом наклона плоскости разъема к горизонтали, часть из которых выполнена ступенчатыми, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества заготовок путем проработки их осевой зоны,формирующие калибры выполнены в виде последовательно расположенных пар калибров, каждая из которых имеет параллельные между собой плоскости разъема калибров, а плоскости разъема смежных иар калибров повернуты относительно одна другой, и их угол наклона к горизонтали возрастает от первой до последней пары, причем первые калибры в каждой паре выполнены ступенчатыми со смещением ступеней в одинаковом направлении в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема и проходящей через центр калибра, а вторые калибры - гладкими. 2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что угол поворота плоскостей разъема между каждыми смежО ными парами калибров равен 10-45, а угол между плоскостями разъема первой и последней пар калибров составляет 135-170 С.297954 Составитель В.Павленкоецкая Техред М.Моргентал Корректор А.Зимоко дактор 0 аказ 847/11 Тир ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жаж 481 Подписнонного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д, 4/5 ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек